CN216952200U - 一种高可靠性复合电伴热控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种高可靠性复合电伴热控制系统，属于复合电伴热控制系统技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种高可靠性复合电伴热控制系统硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括敷设在仪表测量管路普通自控温电伴热带，所述普通自控温电伴热带敷设在仪表测量管路上，尾端安装终端接头通过导线与第一控制器相连；所述普通自控温电伴热带的外层敷设有第一层保温棉，在第一层保温棉的不同位置处设置监控仪表测量管路温度的温度测点，在温度测点的外侧敷设第二层保温棉，在第二层保温棉的外侧敷设铠装电伴热带，所述铠装电伴热带的终端通过导线与第二控制器相连；本实用新型应用于仪表管路保温。

Description

一种高可靠性复合电伴热控制系统

技术领域

本实用新型一种高可靠性复合电伴热控制系统，属于高可靠性复合电伴热控制系统技术领域。

背景技术

在电厂、化工厂等工业企业，工艺管道、仪表测量取样管道在低温等极寒天气运行时，管道内介质防寒防冻是影响工艺设备运行、仪表测量的关键因素。在我国火力发电厂冬季的运行过程中，部分设备、仪表管道温度可能会低于 0℃，比如锅炉、电机给水管路仪表取样空冷系统等设备。温度过低，对火电厂的大多数设备正常运行都会带来极大的挑战，可能会出现如下问题：仪表测量管路内液体介质结冻，导致部分参数失准或控制出现偏差，极端情况下会出现安全问题；而管线伴热系统是保证仪表冬季运行可靠性最基础、最直接的办法。

北方地区火力发电厂伴热系统主要采用电伴热和蒸汽伴热两种方式，通过采用伴热释放一定的热量，直接或间接交换能量，维持被伴热管道温度，达到管道介质正常工作条件。在我国，由于蒸汽伴热管道布置复杂，同时在冬季运行时蒸汽伴热常常会出现“跑冒滴漏”的现象，安全隐患极大，所以，部分电厂都直接采用电伴热系统。

电伴热系统主要是在绝热层和被伴热管道之间安装加热作用的半导体高分子材料，利用电热的能量来弥补仪表取样过程中所散失的热量。电伴热系统发热过程受环境温度影响较大，根据热胀冷缩原理，当伴热电缆周围环境温度较低时，导电的化学高分子材料将产生收缩，使分子内部碳粒聚集，形成回路，产生电流，伴热电缆开始发热工作。当环境温度高时，导电分子膨胀，电阻值变大，回路断开，停止加热。电伴热系统具有热效率高、节能、使用寿命长和可自动控制等优点。

电厂应用最多的电伴热系统为普通电伴热系统和铠装电伴热系统。普通电伴热价格低廉、功耗低、便于敷设、通用性强，但易损耗、可靠性不高。铠装电伴热功耗大，加热保温效果好，可靠性高，但造价高，需专门定制，敷设难度大。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种高可靠性复合电伴热控制系统硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种高可靠性复合电伴热控制系统，包括敷设在仪表测量管路上的伴热带和设置在现场的伴热保温柜，所述伴热带包括普通自控温电伴热带、铠装电伴热带，所述伴热保温柜内部设置有第一控制器和第二控制器，所述普通自控温电伴热带敷设在仪表测量管路上，尾端安装终端接头通过导线与第一控制器相连；

所述普通自控温电伴热带的外层敷设有第一层保温棉，在第一层保温棉的不同位置处设置监控仪表测量管路温度的温度测点，在温度测点的外侧敷设第二层保温棉，在第二层保温棉的外侧敷设铠装电伴热带，所述铠装电伴热带的终端通过导线与第二控制器相连；

在每个所述温度测点设置一个温度传感器，将多个温度传感器分别通过导线与第二控制器相连。

所述铠装电伴热带的外侧还敷设有第三层保温棉，所述第三层保温棉的外侧安装有保护层。

所述普通自控温电伴热带敷设在仪表测量管路上的方式设置为满铺。

所述保护层具体采用铁皮。

所述伴热带敷设在仪表测量管路外侧具体通过分层绑扎实现固定。

所述第一控制器、第二控制器具体采用型号为STM8系列的单片机；

所述普通自控温电伴热带具体采用型号为DWL-J的普通自控温电伴热带；

所述铠装电伴热带具体采用型号为D/MIQ-20E1L-2S/10M/7的铠装电伴热带；

所述温度传感器具体采用型号为PT100。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的复合电伴热控制系统通过将普通电伴热和铠装电伴热相结合，充分发挥二者各自的优势，通过设计合理的间隔控温区域和根据取样管道易冻结的薄弱环节设计合理的铠装电伴热位置，使整个伴热控制系统能够根据环境温度自动调节伴热效率，达到节约能源和成本，又能保证在极寒天气和故障时的设备可靠性，改造方便简单，推广性强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中应用时的结构示意图；

图中：1为仪表测量管路、2为普通自控温电伴热带、3为第一层保温棉、4为第二层保温棉、5为铠装电伴热带、6为第三层保温棉、7为保护层、8为温度传感器、9为第一控制器、10为第二控制器、11为保温控制柜。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一种高可靠性复合电伴热控制系统，包括敷设在仪表测量管路1上的伴热带和设置在现场的伴热保温柜11，所述伴热带包括普通自控温电伴热带2、铠装电伴热带5，所述伴热保温柜11内部设置有第一控制器9和第二控制器10，所述普通自控温电伴热带2敷设在仪表测量管路1上，尾端安装终端接头通过导线与第一控制器9相连；

所述普通自控温电伴热带2的外层敷设有第一层保温棉3，在第一层保温棉3的不同位置处设置监控仪表测量管路1温度的温度测点，在温度测点的外侧敷设第二层保温棉4，在第二层保温棉4的外侧敷设铠装电伴热带5，所述铠装电伴热带5的终端通过导线与第二控制器10相连；

在每个所述温度测点设置一个温度传感器8，将多个温度传感器8分别通过导线与第二控制器10相连。

所述铠装电伴热带5的外侧还敷设有第三层保温棉6，所述第三层保温棉6的外侧安装有保护层7。

所述普通自控温电伴热带2敷设在仪表测量管路1上的方式设置为满铺。

所述保护层7具体采用铁皮。

所述伴热带敷设在仪表测量管路外侧具体通过分层绑扎实现固定。

所述第一控制器9、第二控制器10具体采用型号为STM8系列的单片机；

所述普通自控温电伴热带2具体采用型号为DWL-J的普通自控温电伴热带；

所述铠装电伴热带5具体采用型号为D/MIQ-20E1L-2S/10M/7的铠装电伴热带；

所述温度传感器8具体采用型号为PT100。

本实用新型提供的高可靠性复合电伴热控制系统主要通过如下方案实现，首先在仪表测量管路1的外侧敷设普通自控温电伴热带2，敷设方式为满铺，尾端安装终端接头，露出保温层；然后在普通自控温电伴热带2外层根据环境情况敷设第一层保温棉3在第一层保温棉3外侧，根据实际情况设计配置多点温度测点，通过温度传感器8对仪表测量管路1上的不同位置进行温度采集，温度测点布置在能够反映整条管线温度场的环境下；并在在温度测点外再次敷设第二层保温棉4；在第二层保温棉4的外侧敷设铠装电伴热带5，铠装电伴热带5的敷设是可选择性敷设可能导致低温的回路部分；最后在铠装电伴热带5的外侧敷设第三层保温棉6，并在第三层保温棉6外侧加装保温铁皮作为保护层7。其中在普通自控温电伴热带2、第一层保温棉3、第二层保温棉4、铠装电伴热带5、第三层保温棉6的每一层敷设的时候进行分层绑扎。

在伴热带安装完成后，配置温控回路。将普通自控温电伴热带2接入第一控制器，将铠装电伴热带、温度传感器接入第二控制器，第二控制器根据现实情况设置合适温度（如10℃），当任一测温回路温度数据低于设定温度时，第二控制器输出闭合信号，闭合信号接入铠装电伴热供电回路，使铠装电伴热通电闭合，供电发热。

本实用新型的复合电伴热控制系统设计简单、可靠性高，同时在改造成本控制上和维护工作量上比传统的普通电伴热系统有极大的优势。如附图2所示的实施例，在复合电伴热系统主要具有以下特点：

（1）可靠性高。复合电伴热控制系统将普通电伴热和铠装电伴热的优点相结合，使整个伴热系统可靠性极大的提高。经过采用实时温度在线监测系统进行测试，在环境温度为-13℃时，复合伴热系统的2路伴热即普通自温控电伴热带和铠装电伴热带同时开始工作，在主蒸汽流量取样管路最易冻结部位（下降管第一个弯头处、排污门上下口等），保温温度已经达到21.4℃,较改造前4℃提高了近20℃，有效保证了在极寒天气的情况下测量的准确性。

（2）通用性强。复合电伴热控制系统中通过分析整个取样管路易冻结部位和取样管路温度场分布，使铠装电伴热通用性明显加强，采用统一制式的伴热带，避免了单独定做的复杂流程，提高了通用性。

（3）成本低。以我单位复合电伴热控制系统改造选型为例，独立定制铠装电伴热带成本在195元/米，采用统一规格价格在140元/米，相对于敷设单独铠装电伴热系统，单条伴热带成本节约2900宇元。与普通伴热带相比，单条复合电伴热系统只需增加成本960余元，即可将伴热系统可靠性提高近5倍，大大降低了伴热系统的维护工作。

（4）采用分层绑扎法。仪表管线的保温采用测量管线、普通伴热带、伴热管保温层、局部铠装伴热带、保温层和保护层的分层管缆法，使整个管线保温导热系数小于0.081W/m•℃，密度小于350kg/m，具有一定的机械强度，其抗压强度大于0.3M Pa，热稳定性好，当温度变化时其强度不降低，且不产生脆化现象。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种高可靠性复合电伴热控制系统，包括敷设在仪表测量管路上的伴热带和设置在现场的伴热保温柜，其特征在于：所述伴热带包括普通自控温电伴热带、铠装电伴热带，所述伴热保温柜内部设置有第一控制器和第二控制器，所述普通自控温电伴热带敷设在仪表测量管路上，尾端安装终端接头通过导线与第一控制器相连；

所述普通自控温电伴热带的外层敷设有第一层保温棉，在第一层保温棉的不同位置处设置监控仪表测量管路温度的温度测点，在温度测点的外侧敷设第二层保温棉，在第二层保温棉的外侧敷设铠装电伴热带，所述铠装电伴热带的终端通过导线与第二控制器相连；

在每个所述温度测点设置一个温度传感器，将多个温度传感器分别通过导线与第二控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性复合电伴热控制系统，其特征在于：所述铠装电伴热带的外侧还敷设有第三层保温棉，所述第三层保温棉的外侧安装有保护层。

3.根据权利要求1所述的一种高可靠性复合电伴热控制系统，其特征在于：所述普通自控温电伴热带敷设在仪表测量管路上的方式设置为满铺。

4.根据权利要求2所述的一种高可靠性复合电伴热控制系统，其特征在于：所述保护层具体采用铁皮。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高可靠性复合电伴热控制系统，其特征在于：所述伴热带敷设在仪表测量管路外侧具体通过分层绑扎实现固定。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种高可靠性复合电伴热控制系统，其特征在于：所述第一控制器、第二控制器具体采用型号为STM8系列的单片机；

所述普通自控温电伴热带具体采用型号为DWL-J的普通自控温电伴热带；

所述铠装电伴热带具体采用型号为D/MIQ-20E1L-2S/10M/7的铠装电伴热带；

所述温度传感器具体采用型号为PT100。

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